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Verfahren zum Wasserabstoßendmachen von Fasergut durch Behandeln mit
Lösungen von Titanverbindungen in wasserfreien organischen Lösungsmitteln Es ist
bereits bekannt, Lösungen von Titanalkoholaten in wasserfreien organischen Lösungsmitteln
zum Hydrophobieren von Fasergut zu verwenden. Ferner ist es bekannt, solche Lösungen
gegen die Einwirkung von Feuchtigkeit durch Zusatz von komplexbildenden flüchtigen
organischen Verbindungen zu stabilisieren.
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Das Arbeiten im organischen Lösungsmittel ist 'zwar aufwendig, bietet
jedoch gegenüber dem Arbeiten mit wäßrigen Lösungen oder Dispersionen erhebliche
Vorteile, z. B. im Anschluß an die Trockenreinigung von Kleidungsstücken. Man hat
schon früh versucht, das klassische Mittel zum Wasserabstoßendmachen, das Aluminiumacetat
oder ähnliche Aluminiumsalze zusammen mit Paraffin in organischer Flotte anzuwenden,
weil dadurch die Wirkung der Einzelkomponenten sich günstig ergänzt. Jedoch hat
man Alkoholate bisher nicht im Einbadverfahren zusammen mit hydrophoben Stoffen
wie Paraffin einsetzen können; Es ist lediglich das aufeinanderfolgende Tränken
des Faserguts mit Aluminiumalkoholatlösung, die Abscheidung von Aluminiumhydroxyd
aus dieser auf der Faser und eine Nachbehandlung mit Paraffin bekannt.
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Im Gegensatz zu diesem Stand der Technik wurde nun gefunden, daß man
Titanalkoholate mit hydrophoben,
höhermolekularen organischen Stoffen
nicht nur in gut haltbaren Präparaten bzw. Behandlungsbädern vereinigen kann, sondern
-hiermit auch hervorragende Effekte beim Wasserabstoßendmachen von Fasergut erhält.
Erfindungsgemäß wird dies dadurch erzielt, daß man zum Behandeln des Fasergutes
Lösungen verwendet, die a) Titanalkoholate, b) hydrophobe, höhenmolekulare organische
Stoffe der Gruppe der Paraffinkohlenwasserstoffe, der polychlorierten Kohlenwasserstoffe,
derWachse, c) komplexbildende flüchtige organische Verbindungen und d) 0,2 bis q.
Mol Carbon- und/oder Sulfinsäuren je Mol Titanalkoholat enthalten, und das behandelte
Fasergut nach dem Trocknen gegebenenfalls in an sich bekannter Weise der Einwirkung
erhöhter Temperatur, vorzugsweise bei Anwesenheit von Feuchtigkeit, aussetzt.
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Selbstverständlich ist es möglich, wenn dies aus Kosten- oder anderen
Gründen erwünscht ist, einen Teil des Titanalkoholates durch zum Hydrophobieren
ebenfalls geeignetes Zirkon- und/oder Aluminiumalkoholat zu ersetzen.
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Man erhält bereits beim Arbeiten in verdünnten Lösungen sehr gute
Effekte. Zweckmäßig verwendet man i- bis ioo/oige Lösungen. Man kann die Lösungen
so herstellen, daß man die einzelnen Komponenten für sich auflöst und dann mischt.
Im Fall des Mischens der Lösungen von Titanalkoholat und Carbonsäuren bzw. Sulfinsäuren
tritt bereits in der Kälte die zu den carbonsauren bzw. sulfinsauren Titanalkoholaten
führende Umsetzung ein, die bei der üblichen Wärmebehandlung der Fasergebilde dann
zu Ende geführt wird.
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Man kann aber auch die Komponenten gemeinsam in Lösung bringen. Ferner
kann man auch durch Mischen oder Zusammenschmelzen der hydrophoben, höhenmolekularen
organischen Verbindungen und der carbon- bzw. sulfinsauren Titanalkoholate Präparate
herstellen, die für den Gebrauch in organischen Lösungsmitteln aufgelöst werden.
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Das Verfahren kann auch in der Weise ausgeübt werden, daß man an Stelle
von Lösungen- von Titanalkoholaten in Verbindung mit Carbon- und/oder Sulfinsäuren
Lösungen von vorgefertigten Umsetzungsprodukten aus Carbon- und/oder Sulfinsäuren
mit Titanalkoholaten verwendet.
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Das Verfahren wird so ausgeführt, daß man das Fasergut,. beispielsweise
Garn oder Gewebe, mit Lösungen von Titanalkoholaten und Carbon- bzw. Sulfinsäuren,
die die Komponenten in einem Molverhältnis von i zu o,2 bis etwa q., vorteilhaft
in einem Molverhältnis von i zu-o,5.-bis 2 enthalten, oder mit Lösungen der Umsetzungsprodukte
aus Titanalkoholaten und Carbon- bzw. Sulfinsäuren, wie sie nach dem Verfahren des
deutschen Patents 88z-508 erhalten werden, und unter Zusatz der genannten hydrophoben,
höhenmolekularen organischen Verbindungen in wasserfreien organischen Lösungsmitteln
behandelt und trocknet. Da sich bei mehrmaliger-Verwendung der Flotten durch eingebrachte
Feuchtigkeit Trübungen abscheiden, ist es notwendig, zusätzlich komplexbildende
flüchtige organische Verbindungen zuzusetzen. Dadurch bleiben die Flotten auch bei
wiederholter Benutzung und Aufstärken klar. Darüber hinaus wird der wasserabweisende
Effekt noch verstärkt. Die Behandlung des Fasergutes mit den genannten Lösungen
kann bei gewöhnlicher oder erhöhter Temperatur erfolgen. Es kann zweckmäßig sein,
die Ware nach dem Trocknen noch der Einwirkung erhöhter Temperatur, vorteilhaft
von 8o bis 20o° C, gegebenenfalls in Anwesenheit von Feuchtigkeit, auszusetzen.
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Als Titan- bzw. Zirkon- bzw. Aluminiutnalkoholate kommen beispielsweise
solche in Betracht, die sich von aliphatischen Alkoholen, wie Methylalkohol. Äthylalkohol,
Isopropylalkohol, Butylalkohol, Amylalkohol, Octyalkohol und ähnlichen, ableiten.
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Als Carbonsäuren eignen sich beispielsweise aliphatische Carbonsäuren,
wie Ameisensäure, Essigsäure, Adipinsäure, Maleinsäure; cycloaliphatische Carbonsäuren,
wie Cyclohexancarbonsäure; aromatische Carbonsäuren, wie Benzoesäure, Naphthoesäure,
Phtalsäure. Als Sulfinsäuren seien beispielsweise genannt: aliphatische Sulfinsäuren,
wie Äthansulfinsäure, Butansulfinsäure, ferner Cyclohexansulfinsäure, Benzolsulfinsäure
und Naphthalinsulfinsäure. Insbesondere eignen sich höhere aliphatische und cycloaliphatische
Carbon- und Sulfinsäuren, wie z. B. ölsäure, Laurinsäure, Palmitinsäure, Stearinsäure,
Oxydationsfettsäuren sowie ihre Gemische, Naphtensäuren, Harzsäuren, Montansäure,
Spermölfettsäure und Sulfinsäuren, die z. B. nach den bekannten Verfahren aus Sulfochlorierungsprodukten
von natürlichen oder synthetischen höhermolekulaxen Paraffin-Kohlenwasserstoffen
hergestellt werden. Es können auch Gemische dieser Säuren verwendet werden: Als
hydrophobe, höhenmolekulare organische Stoffe eignen sich beispielsweise feste bis
halbfeste Paraffin-Kohlenwasserstoffe, natürliche oder synthetische Wachse, dickölige
bis feste höhenmolekulare polychlorierte Kohlenwasserstoffe, die für sich allein
oder in Mischung miteinander verwendet werden können. Als feste bis halbfeste Paraffin-Kohlenwasserstoffe
eignen sich beispielsweise die verschiedenen festen Paraffinsorten, z. B. die vom
Erstarrungspunkt 52 bis 5q.° C, ferner höhenmolekulare synthetische Paraffin-Kohenwasserstoffe
oder ihre Gemische, ferner Ceresin. Auch Gemische von festen Paraffinen mit anderen
höhenmolekularen Paraffin-KohlenwasserstofFen, z. B. Paraffingatsch, können verwendet
werden. Als natürliche oder svnthetische Wachse seien z. B. genannt: Carnaubawachs,
Candelillawachs, Ester von Montansäuren mit aliphatischen Polyalkoholen, Ester aus
höheren Fettsäuren und höheren Fettalkoholen. Durch die Verwendung oder Mitverwendung
von Wachsen wird im allgemeinen die Reibechtheit der Imprägnierung verbessert und
die Anschmutzbarkeit des Fasergewebes beträchtlich herabgesetzt. Als höhenmolekulare
polychlorierte Kohlenwasserstoffe kommen beispielsweise in Betracht: die Chlorierungsprodukte
von fossilen oder synthetischen aliphatischen
Kohlenwasserstoffölen
vom Siedebereich von etwa Zoo bis q.00° C, von fossilen oder synthetischen, festen
Paraffin-Kohlenwasserstoffen im Erstarrungsbereich von etwa 5o bis ioo° C, von fossilen
oder synthetischen, halbfesten Paraffingatschen, ferner Chlorierungsprodukte von
aromatischen Kohlenwasserstoffei, wie Naphthalin. Der Chlorgehalt der Verbindungen
kann je nach dem Anwendungszweck innerhalb weiter Grenzen variieren und kann bis
zu 8o% betragen.
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Bei der Verwendung von hochchlorierten Chlorkohlenwasserstoffen bei
Abwesenheit wesentlicher Mengen von Paraffinen oder Wachsen, wobei man zur Imprägnierung
vorteilhaft Umsetzungsprodukte von i Mol Titanalkohola,t mit weniger.als o,8 Mol
Carbonsäure als andere Imprägnierungskomponente verwendet, erhält das imprägnierte
Fasergut neben den wasserabweisenden Eigenschaften eine bemerkenswerte Flammsicherheit.
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Als komplexbildende, flüchtige organische Verbindungen seien beispielsweise
genannt solche Verbindungen, die eine schwach saure Gruppe enthalten, wie z. B.
aliphatische Oxycarbonsäureester, wie Weinsäurediäthylester, oder Oxime; wie beispielsweise
Acetonoxim, Acetaldoxim; ferner solche Verbindungen, die eine zur desmotropen Umlagerung
in die aci-Form befähigte Gruppe enthalten, wie z. B. Acetylaceton, Acetessigester,
Benzoylessigester, Stearoylessigester, Malonsäuredinitril, Nitromethan, Nitropropan
u. ä.; ferner solche Verbindungen, die eine reaktionsfähige Methylengruppe enthalten,
wie z. B. Malonsäureester; außerdem kommen auch Oxyoxoverbindungen, wie z. B. Butyroin
und alipha,tische Nitrile, wie Acetonitril, in Frage.
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Als organische Lösungsmittel kommen z. B. niedrigsiedende Kohlenwasserstoffe
oder Chlorkohlenwasserstoffe, wie Benzin, Benzol, Tetrachlorkohlenstoff, Trichloräthylen,
Perchloräthylen oder Gemische dieser Stoffe, in Betracht.
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Das Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung kann zur Hydrophobierung
von pflanzlichen, tierischen oder synthetischen Faserstoffen, wie Baumwolle, Leinen,
Viskose-Fasergut, Kupferseide, Wolle, Seide, Caseinfasern, Celluloseacetatfasern,
Polyamidfasern, Polyacrylnitrilfasern, Polyesterfasern bzw. von Gemischen aus diesen
Materialien, verwendet werden. Das Fasergut kann in verarbeitetem oder unverarbeitetem
Zustand vorliegen.
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Nach dem Behandeln des Fasergutes mit der Imprägnierungsflüssigkeit
wird der Überschuß derselben durch Ablassen, Abquetschen u. ä. entfernt und anschließend
getrocknet. Bei Kleidungsstücken kann man vorteilhaft in der Weise arbeiten, daß
man die Imprägnierung in den für die chemische Reinigung üblichen Maschinen vornimmt
und anschließend den Überschuß der Imprägnierungsflotte abläßt. Dann wird das imprägnierte
Gut in der Maschine abgeschleudert und der größte Teil des Lösungsmittels bei erhöhter
Temperatur abdestilliert. Die restlichen Anteile des Lösungsmittels werden durch
Einblasen von warmer Luft, die gegebenenfalls noch einen gewissen Feuchtigkeitsgehalt
besitzen kann, entfernt. Das trockene Gut kann zur Verbesserung des Hydrophobiereffektes
noch einer Wärmebehandlung in Trockenschränken und/oder durch Bügeln bzw. Heißpressen
unterzogen werden, wobei es von Vorteil sein kann, auch diese Wärmebehandlung in
Gegenwart von Wasserdampf vorzunehmen.
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Die abgelassene bzw. ausgeschleuderte Imprägnierflüssigkeit kann nach
dem Aufstärken mit dem Hydrophobiermittel erneut verwendet werden.
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Im allgemeinen wird die Ware zur Imprägnierung lufttrocken eingesetzt.
Man kann aber auch den normalen Feuchtigkeitsgehalt des Fasergutes vor der Imprägnierung
durch Trocknen herabsetzen.
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Man kann das Verfahren . auch mit anderen Ausrüstungsverfahren, vorzugsweise
solchen, die im organischen Lösungsmittel vorgenommen werden, kombinieren, z. B.
mit dem Mottenechtmachen oder mit einer Nachappretur mit in organischen Lösungsmitteln
löslichen thermoplastischen Kunststoffen, z. B. Polyvinyläcetat oder Polyaerylsäureestern.
Das Verfahren eignet sich besonders für die Hydrophobierung von Oberbekleidung im
Anschluß an die chemische Reinigung. Beispiel i Lufttrockene Popeline-Mäntel aus
Baumwolle werden bei 6o° C mit einer Lösung von i o g stearinsaurem Titanäthylat,
welches durch Umsetzung von i Mol Titanäthylat mit i Mol techn. Stearin (E. P.@
52° C, Molgew. 275) hergestellt wird, und von io g Paraffin (E. P. 52° C) pro Liter
Tetrachlorkohlenstoff, welche mit i g Acetylaceton gegen Zersetzung durch Feuchtigkeit
stabilisiert ist, 15 bis 2o Minuten im Flottenverhältnis i : io in. einer für die
chemische Reinigung geeigneten Waschmaschine imprägniert. Dann wird die Flotte abgelassen,
die Ware abgeschleudert und das Lösungsmittel bei erhöhter Temperatur abdestilliert.
Schließlich wird mit Warmluft von 30% rel. Luftfeuchtigkeit 1/4 Stunde bei 9o° C
getrocknet und anschließend durch Bügeln fertiggestellt. Man erzielt auf diese Weise
einen vorzüglichen Abperleffekt und erhält auch bei der Muldenprobe sehr gute Resultate.
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An Stelle des stearinsauren Titanalkoholates läßt sich ebensogut ölsaures
Titanalkoholat oder eine Mischung aus 5 g stearinsaurem Titanalkoholat und 5 g stearinsaurem
Aluminiumalkoholat verwenden. Beispiel 2 Ein lufttrockener Mattkrepp aus regenerierter
Cellulose wird bei 5o' C in einem Foulard durch eine Lösung von 30 g Paraffin und
i5 g stearinsaurem Titanäthylat, welches durch Umsetzung von i Mol Titanäthylat
mit 2 Mol techn. Stearin hergestellt ist, pro Liter Tetrachlorkohlenstoff, welche
mit i g Acetylaceton gegen Zersetzung durch Feuchtigkeit stabilisiert ist, geführt,
danach abgequetscht und bei erhöhter Temperatur mit Luft
getrocknet.
Dann wird die Ware 30 Minuten in einem Trockenschrank bei 8o° C mit Luft
von etwa 2o0% rel. Feuchtigkeit erhitzt. Das Gewebe hat durch diese Behandlung gute
wasserabweisende Eigenschaften erhalten.
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Beispiel 3.
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Lufttrockene Gabardine-Mäntel aus Wolle werden bei 2o° C mit einer
Lösung von io g stabilisiertem essigsaurem Titanäthylat, welches durch Umsetzung
von i Mol Titanäthylat mit o,5 Mol Essigsäure hergestellt ist, und von 15 g Paraffin
(E. P. 54° C) - pro Liter Tetrachlorkohlenstoff 15 Minuten im Flottenverhältnis
i : 15 wie in Beispiel i imprägniert und fertiggestellt. Man erzielt auf
diese Weise sehr gute Abperleffekte. In gleicher Weise kann auch Regenschutzbekleidung
aus Polyamidfasergut vorzüglich wasserabweisend gemacht, werden.